[发明专利]一种钛白粉的连续结晶工艺

说明书

本发明公开了一种钛白粉的连续结晶工艺，属于钛白粉制作技术领域，包括以下步骤：S1，设计结晶器，S2，原液的预降温，S3，钛液生产中硫酸亚铁二级连续结晶，S4，收集不凝气，S5，收集结晶料液，本发明连续结晶自动化程度高，降低操作劳动强度、操作人员少；连续结晶器具有较高的生产效率，一套设备可以取代数套间歇结晶器；产品质量高，连续结晶，结晶生长时间比现在的间歇单罐结晶时间长，硫酸亚铁结晶颗粒较大，分离时夹带母液少，可以减少洗水的用量，降低因母液夹带出钛引起的损失；设备占地面积小，减少土建投资。

技术领域

本发明涉及钛白粉制作技术领域，更具体地说，涉及一种钛白粉的连续结晶工艺。

背景技术

目前，全球钛白粉产品的生产工艺仍由硫酸法主导，全球约有42.5%的钛白粉产能采用氯化法工艺，而我国有84%的产能使用硫酸法。国内由于受氯化法技术壁垒影响，仅有龙蟒佰利、锦州钛业、云南新立（已被龙蟒佰利收购）等少数企业具有氯化法钛白粉生产能力。中国作为最大的钛白粉生产国，尚未完全掌握氯化法钛白粉技术，故，现仍以硫酸法钛白粉工艺为主导，硫酸法生产厂家正积极的采用新工艺、新设备降耗增效、环保提标。例如：近二年流行的MVR钛液蒸发浓缩、MVR废酸板式蒸发浓缩装置等。我公司在多年的结晶工程理论和实践的基础上，在硫酸法工艺中推出硫酸亚铁连续结晶工艺，能连续、高自动的生产，大幅度的降低生产成本，为企业节能降耗，增加效益。

现在钛白粉生产过程中，采用真空结晶法除去硫酸亚铁，该法是将澄清后的钛液泵入底部带有搅拌且具有良好密封性能的结晶罐内，钛液容积在35-45m3之间，用水环式真空泵对结晶罐内抽真空，到真空为-0.08mpa，再开启蒸汽喷射器，进一步增强对结晶罐内抽真空，同时加大冷却水流量，将二次蒸汽和喷射蒸汽冷却为冷凝水，不凝气体由真空泵排出，真空结晶的过程与机械冷冻结晶的过程是相同的，都是使钛液冷冻至硫酸亚铁达到过饱和而析出结晶体，但是真空结晶没有热交换过程，钛液的热量是由一小部分溶液的蒸发吸热而得以除去，这是因为在减压（真空）下，钛液的沸点下降而形成局部沸腾，使溶剂蒸发，由于气化潜热，需要吸收大量的热，使钛液迅冷冻而结晶析出绿矾晶体。

现有技术中的工艺技术仍存在以下问题：

1、结晶为单罐结晶，结晶完成后要降真空放料，下一批又要拉真空，消耗高；

2、现在单罐生产结晶时间控制在1-2小时左右，配备的真空泵及蒸汽喷射器较大，也是生产时电能及蒸汽能源消耗高一个原因；

3、结晶器搅拌设计较小，物料循环效果差，结晶器所得的绿矾晶体粒径较小，分离时母液含量高，夹带的钛多，需要用较多的洗水冲洗，增加后道工序钛液浓缩的消耗。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钛白粉的连续结晶工艺，本发明连续结晶自动化程度高，降低操作劳动强度、操作人员少；连续结晶器具有较高的生产效率，一套设备可以取代数套间歇结晶器；产品质量高，连续结晶，结晶生长时间比现在的间歇单罐结晶时间长，硫酸亚铁结晶颗粒较大，分离时夹带母液少，可以减少洗水的用量，降低因母液夹带出钛引起的损失；设备占地面积小，减少土建投资。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种钛白粉的连续结晶工艺，包括以下步骤：

S1，设计结晶器：

1）控制结晶器内的过饱度处于介稳区内；

2）选择合适的过饱和度使晶核生长的速率比较大；

3）优化结晶器的混合能量的输入；